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Was ist ein Roboter?

Unter Robotern versteht man technische Apparate, die dazu geschaffen wurden, dem Menschen häufig wiederkehrende Arbeiten abzunehmen. Solch eine Maschine kann sowohl ortsfest als auch mobil sein. Ortsfest bedeutet, dass sie an einem Ort aufgestellt wird und dort verbleibt. Der mobile Apparat hingegen kann bewegt werden und ist daher flexibler von seinen Einsatzmöglichkeiten her. Auch als Maschinenmensch bezeichnet, wird der Roboter in der Regel computergesteuert. Die Bezeichnung wurde bereits im Jahr 1920 vom Schriftsteller Karel Čapek geprägt, deren Bedeutung hat sich aber bis zum heutigen Tag natürlich grundlegend geändert. In dem vom tschechischen Schriftsteller Karel Čapek veröffentlichten Theaterstück wurden Maschinenmenschen erstmals als Robot bezeichnet.

Seit wann gibt es Robotersysteme?

Der Wunsch nach Dingen, welche die Arbeit erleichtern, ist beinahe so alt wie die Menschheit selbst. Bereits Aristoteles dachte bei den alten Griechen an automatisch arbeitende Maschinen. Bis es so weit war, sollte es dann aber noch etwa 2.000 Jahre dauern. Mechanisch arbeitende Maschinen wurden bereits im ausgehenden Mittelalter geschaffen. Erst die in den 1940er-Jahren erfundene Transistortechnik legte allerdings die Basis dafür, dass Maschinen programmiert werden konnten. Der Ingenieur Joseph Engelberger gilt als der Vater der modernen Robotik. Gemeinsam mit dem Erfinder George Devol entwickelte Engelberger den ersten Robotertyp, der im Jahr 1954 zum Patent angemeldet wurde. Es handelte sich um einen typischen Knickarmroboter. 1959 wurde der Prototyp des eine Tonne schweren Modells der Öffentlichkeit vorgestellt. Das hydraulisch betriebene Modell wurde über eine Magnettrommel programmiert und war so in der Lage, etwa 200 verschiedene Operationen auszuführen. Ab 1961 wurde dieser Prototyp erfolgreich bei General Motors eingesetzt.

Das Foto zeigt eine Roboter-Reinigungsanlage in der Lackieranlage
Roboter-Reinigungsanlage in der Lackieranlage © Bosch Rexroth AG

Die Automobilindustrie war also die erste, welche Robotersysteme erfolgreich einsetzte. 1973 war ein weiteres interessantes Jahr in der Robotergeschichte. Die Augsburger Firma Kuka stellte mit dem Modell Famulus den ersten sechsachsigen und rein elektromechanisch betriebenen Roboter vor. Dieses Bauprinzip hat sich bis heute bewährt und Kuka ist nach wie vor einer der führenden Hersteller von Robotersystemen.

Roboterarten

Wie bereits in der Definition erwähnt, gibt es ortsfeste und mobile Apparate. Die bekannteste Art sind die Industrieroboter. Was diese genau sind und können, legt die VDI-Richtlinie 2860 genau fest. Gemäß dieser Richtlinie lautet die Definition für einen Industrieroboter wie folgt: „Industrieroboter sind universell einsetzbare Bewegungsautomaten mit mehreren Achsen, deren Bewegungen hinsichtlich Bewegungsfolge und Wegen bzw. Winkeln frei (d. h. ohne mechanischen bzw. menschlichen Eingriff) programmierbar und gegebenenfalls sensorgeführt sind. Sie sind mit Greifern, Werkzeugen oder anderen Fertigungsmitteln ausrüstbar und können Handhabungs- und/oder Fertigungsaufgaben ausführen.“

Neben dem Industrieroboter, der aus der täglichen Arbeitswelt nicht mehr wegzudenken ist, gibt es noch weitere Roboterarten. Die bekanntesten sind unter anderem der Medizinroboter, der Serviceroboter und der Erkundungsroboter. Die Medizinroboter werden, wie es der Name bereits vermuten lässt, in allen medizinischen Bereichen eingesetzt. Das kann die Diagnostik ebenso sein wie die Chirurgie oder die Pflege. Mittlerweile gibt es sogar Roboter für den privaten Gebrauch. Denken Sie an die Staubsauger- oder die Rasenroboter.

Die Japan Robot Association wiederum unterscheidet folgende Roboterarten:

  • Manual Manipulator: ein Gerät, das nicht über ein Programm, sondern direkt vom Bediener geführt wird
  • Fixed Sequence Robot: ein Handhabungsgerät, das konsequent nach einem bestimmten Bewegungsmuster arbeitet. Das Ändern dieses Musters ist vergleichsweise aufwendig
  • Variable Sequence Robot: ähnelt dem Fixed Sequence Robot. Allerdings kann man hier den Bewegungsablauf schnell und unkompliziert ändern
  • Playback Robot: Der Bewegungsablauf wird diesem Gerät einmal durch den Bediener vorgeführt und dabei fest gespeichert. So kann der Bewegungsablauf beliebig oft wiederholt werden
  • Numerical Control Robot: Bei diesem Gerät werden die Informationen über den Bewegungsablauf über Taster, Schalter oder Datenträger eingegeben
  • Intelligent Robot: Dabei handelt es sich um den modernsten Roboterapparat. Der Programmablauf wird selbsttätig entsprechend des Werkstückes angepasst
Das Foto zeigt einen Verpackungsroboter mit schaltschrankloser Antriebstechnik IndraDrive Mi
Verpackungsroboter mit schaltschrankloser Antriebstechnik IndraDrive Mi (Cama, Italien © Bosch Rexroth AG

Heutzutage kommen in den meisten Fällen die Intelligent Robots zum Einsatz. Solche modernen Robotersysteme sind programmier- und umrüstbar und daher für eine Vielzahl an Aufgaben nutzbar.

In zahlreichen Branchen werden die sogenannten Gelenkroboter eingesetzt. Auch als Roboterarme bekannt, ahmen sie die Bewegung eines menschlichen Arms nach und werden so im Materialtransport, der Maschinenbedienung und auch im Verpackungswesen eingesetzt. Beim Gelenkroboter handelt es sich ähnlich wie bei den Cobots um eine stationäre Anlage.

Wenn Sie Fragen rund um das Thema Roboter haben, können Sie gerne mit dem Team von PTS-Automation in Kontakt treten. Die PTS-Automation verfügt über mehr als 50 Jahre Erfahrung und freut sich, Sie beraten zu dürfen. Kontakt: Martin Pflieger ☎️ 02234/98406-30

Die Vorteile von Robotiklösungen

Egal ob beim Einbringen der Ernte, beim Herstellen von Fahrzeugteilen oder bei der Auslieferung von wichtigen Medikamenten: Ohne robotergesteuerte Systeme geht heutzutage nichts mehr. Selbst wenn sie den Menschen noch nicht komplett ersetzen können, liegen die Vorteile von Robotersystemen auf der Hand: Sie erledigen die Arbeit schnell und effizient. Damit steigern sie die Produktivität und werden daher in beinahe allen Branchen eingesetzt. Robotersysteme verändern also unsere Arbeitswelt positiv. Das gilt sowohl für riesige Konzerne als auch für kleine Unternehmen. Vom Einsatz solcher Systeme profitiert jeder Betrieb. Produktionsausfälle, etwa durch Krankheitstage der Mitarbeiter oder Urlaub, können dank den Robotersystemen vermieden werden.

Die Einsatzgebiete von Robotersystemen sind so vielfältig wie die verschiedenen Arten selbst. Es gibt einige Bereiche, deren Ausführung ohne intelligente Robotersysteme nicht möglich wären. Sowohl die Tiefseeforschung als auch die Raumfahrt ist stark von Robotersystemen abhängig. Auch in der industriellen Massenfertigung spielen Robotersysteme eine wesentliche Rolle. Und auch kleine Handwerksbetriebe profitieren längst von der Roboterunterstützung. Sicher können Robotersysteme das Fachwissen eines alteingesessenen Handwerkers nicht ersetzen. Für ständig wiederkehrende, stupide ober besonders schwere Arbeiten aber sind sie hervorragend geeignet.


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